直感的理解

氷から水蒸気まで一気に加熱する問題。段階を分けて熱量を計算することがポイント。

例：−10 ℃の氷を 110 ℃の水蒸気にする → 5 段階：氷の加熱 / 融解 / 水の加熱 / 蒸発 / 水蒸気の加熱。

✏️ 求めるもの

状態変化を含む大きな温度変化の合計熱量、または所要時間。

👀 観察のポイント

🔧 使う道具

各段階の熱量：温度変化は \(mc\Delta T\)、相変化は \(mL\)
水の特性値：\(c_{\text{水}} = 4.2\) J/(g·K), \(c_{\text{氷}} = 2.1\) J/(g·K), \(L_{\text{融}} = 333\) J/g, \(L_{\text{蒸}} = 2257\) J/g

注意

水を加熱する場合、蒸発（沸騰）の段階が圧倒的に多くの熱量を必要とする。氷から水蒸気まで全段階の合計と比べて、蒸発だけで全体の 7 割近くを占める。

💡 ヒント：編末問題94 水の状態変化